Mundarija:
2025 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2025-01-13 06:58
Bu yo'riqnomada, qazilgan quduqlarda foydalanish uchun arzon, real vaqtda suv sathini o'lchash moslamasi qanday qurilishi tasvirlangan. Suv sathi o'lchagichi qazilgan quduq ichida osib qo'yilishi, suv sathini kuniga bir marta o'lchashi va ma'lumotlarni ko'rish yoki yuklab olish uchun ma'lumotlarni WiFi yoki uyali aloqa orqali yuborish uchun mo'ljallangan. Hisoblagichni qurish uchun ehtiyot qismlar narxi - Wi -Fi versiyasi uchun 200 dollar, uyali versiya uchun - 300 dollar. Hisoblagich 1 -rasmda ko'rsatilgan. Qurilish yo'riqnomalari, qismlar ro'yxati, hisoblagichni qurish va ishlatish bo'yicha maslahatlar va hisoblagichni suv qudug'iga o'rnatish bo'yicha to'liq hisobot ilova qilingan faylda keltirilgan (Suv sathini o'lchash bo'yicha yo'riqnomalar.pdf).. Suv sathining o'lchagichlari Kanadaning Yangi Skotiya shtatida, suv o'tkazgichlarining sayozligini kuzatuvchi mintaqaviy, real vaqtda tarmoqni ishlab chiqish uchun ishlatilgan: https://fletcher.novascotia.ca/DNRViewer/index.htm… Suvni o'lchaydigan shunga o'xshash hisoblagich yaratish bo'yicha ko'rsatmalar. Bu erda harorat, o'tkazuvchanlik va suv sathi mavjud:
Suv sathining o'lchagichi quduqdagi suvning chuqurligini o'lchash uchun ultratovushli sensordan foydalanadi. Sensor Wi-Fi yoki uyali tarmoqqa ulanadigan va suv darajasi haqidagi ma'lumotlarni grafik xizmatga yuboradigan Internet-of-Things (IoT) qurilmasiga ulangan. Bu loyihada ishlatiladigan veb-xizmat ThingSpeak.com bo'lib, u notijorat kichik loyihalar uchun bepul (kuniga 8 200 ta xabardan kam). Hisoblagichning WiFi versiyasi ishlashi uchun u WiFi tarmog'iga yaqin joylashgan bo'lishi kerak. Uy ichidagi suv quduqlari tez -tez bu shartga javob beradi, chunki ular Wi -Fi tarmog'iga ega uyga yaqin joylashgan. Hisoblagichda ma'lumotlarni yozish moslamasi mavjud emas, aksincha u suv sathi haqidagi ma'lumotlarni bulutda saqlanadigan ThingSpeak -ga yuboradi. Shuning uchun, agar ma'lumot uzatish muammosi mavjud bo'lsa (masalan, Internet uzilib qolganda), o'sha kun uchun suv sathi ma'lumotlari uzatilmaydi va butunlay yo'qoladi.
Hisoblagich katta diametrli (ichki diametri 0,9 m) chuqur bo'lmagan chuqurlikdagi quduqlar (er yuzasidan 10 m dan pastda) uchun mo'ljallangan va sinovdan o'tgan. Biroq, u boshqa holatlarda, masalan, atrof -muhitni nazorat qilish quduqlari, burg'ulash quduqlari va er usti suv havzalari kabi suv sathini o'lchash uchun ishlatilishi mumkin.
Bu erda taqdim etilgan hisoblagich dizayni maishiy suv idishidagi suv sathini o'lchash va 2015 yilda Tim Ousli tomonidan e'lon qilingan suv sathi to'g'risida hisobot berish uchun hisoblagichdan so'ng o'zgartirildi: https://www.instructables.com/id/Wi -Fi-Twitter-Va … Asl dizayn va bu erda taqdim etilgan dizayn o'rtasidagi asosiy farqlar-hisoblagichni simli quvvat adapteri o'rniga AA batareyalarida ishlatish qobiliyati, ma'lumotlarni Twitter xabari o'rniga vaqtli grafikda ko'rish qobiliyati va undan foydalanish. suv sathini o'lchash uchun maxsus mo'ljallangan ultratovushli sensor.
Suv sathini o'lchash moslamasini yaratish bo'yicha bosqichma-bosqich ko'rsatmalar quyida keltirilgan. Hisoblagichni qurish jarayonini boshlashdan oldin quruvchiga barcha qurilish bosqichlarini o'qib chiqish tavsiya etiladi. Ushbu loyihada ishlatiladigan IoT qurilmasi - bu zarracha fotoni, shuning uchun keyingi bo'limlarda "IoT qurilmasi" va "Foton" atamalari bir -birining o'rnida ishlatiladi.
Ta'minotlar
Elektron qismlar:
Sensor - MaxBotix MB7389 (5 m masofada)
IoT qurilmasi - Sarlavhali Photon zarracha
Antenna (hisoblagich korpusiga o'rnatilgan ichki antenna) - 2,4 gigagertsli, 6 dBi, IPEX yoki u. FL ulagichi, uzunligi 170 mm.
Batareya to'plami - 4 X AA
Tel - ulagichlar (300 mm uzunlikdagi) bilan o'tish simli
Batareyalar - 4 X AA
Santexnika va apparat qismlari:
Quvur - ABS, diametri 50 mm (2 dyuym), uzunligi 125 mm
Yuqori qopqoq, tormoz, 50 mm (2 dyuym), suv o'tkazmaydigan muhr hosil qilish uchun qistirma bilan o'ralgan
Pastki qopqoq, PVX, 50 mm (2 dyuym), yarim dyuymli NPT tishli sensori
Yuqori va pastki qopqoqni ABS trubkasiga ulash uchun 50 mm (2 dyuym) quvurli ulagichlar
Ko'z murvat va 2 ta yong'oq, zanglamaydigan po'latdan (1/4 dyuym) ustki qopqog'iga ilmoq yasash uchun
Boshqa materiallar: elektr lenta, teflon lenta, lehim, silikon, sumkani yig'ish uchun elim
1 -qadam: Metr qutisini yig'ing
Hisoblagich qutisini yuqoridagi 1 va 2 -rasmlarda ko'rsatilgandek yig'ing. Sensor va murvat bilan birga uchidan uchigacha yig'ilgan hisoblagichning umumiy uzunligi taxminan 320 mm. Hisoblagich korpusini tayyorlash uchun ishlatiladigan 50 mm diametrli ABS trubkasi taxminan 125 mm uzunlikda kesilishi kerak. Bu korpus ichida IoT qurilmasi, batareya to'plami va 170 mm uzunlikdagi ichki antennani joylashtirish uchun etarli bo'sh joy beradi.
Koson suv o'tkazmaydigan bo'lishi uchun barcha bo'g'inlarni silikon yoki ABS elim bilan mahkamlang. Bu juda muhim, aks holda namlik korpus ichiga kirishi va ichki qismlarni yo'q qilishi mumkin. Namlikni yutish uchun korpus ichiga kichkina quritgich to'plami qo'yilishi mumkin.
Teshikni burab, murvat va yong'oqni kiritish orqali yuqori qopqog'iga murvat o'rnating. Ko'z murvatini mahkamlash uchun korpusning ichki va tashqi tomonida yong'oq ishlatilishi kerak. Qopqoqning ichki qismini murvat teshigidagi suv o'tkazmaydigan qilib qo'ying.
2 -qadam: Sensorga simlarni ulang
Sensorga Photon -ga ulanish uchun uchta simni (3a -rasmga qarang) lehimlash kerak (ya'ni sensor pinlari GND, V+va 2 -pin). Sensorga simlarni lehimlash qiyin bo'lishi mumkin, chunki sensordagi ulanish teshiklari kichik va bir -biriga yaqin. Simlarning sensorga to'g'ri lehimlanishi juda muhim, shuning uchun yaxshi, kuchli jismoniy va elektr aloqasi mavjud va qo'shni simlar o'rtasida lehim yoylari yo'q. Yaxshi yoritish va kattalashtiruvchi optikasi lehim jarayoniga yordam beradi. Ilgari lehimlash tajribasi bo'lmaganlar uchun simlarni datchikka lehimlashdan oldin lehim bilan shug'ullanish tavsiya etiladi. Lehimlash bo'yicha onlayn qo'llanma SparkFun Electronics-da mavjud (https://learn.sparkfun.com/tutorials/how-to-solder…).
Simlar datchikka lehimlangandan so'ng, datchikdan chiqib ketadigan ortiqcha yalang'och simni taxminan 2 mm uzunlikdagi tel kesgichlar bilan kesish mumkin. Lehim bo'g'inlarini qalin silikonli boncuk bilan yopish tavsiya etiladi. Bu ulanishlarga ko'proq kuch beradi va namlik o'lchagich korpusiga kirsa, sensorlar ulanishida korroziya va elektr muammolari ehtimolini kamaytiradi. Sensor ulanishidagi uchta simga elektr tasmasini o'rash mumkin, bu esa qo'shimcha himoya va kuchlanishni engillashtiradi.
Sensor simlarining bir uchida Photon-ga ulanish uchun bosiladigan ulagichlar bo'lishi mumkin (3b-rasmga qarang). Bosuvchi ulagichlardan foydalanish hisoblagichni yig'ish va demontaj qilishni osonlashtiradi. Sensor simlari uzunligi kamida 270 mm bo'lishi kerak, shuning uchun ular hisoblagich korpusining butun uzunligini uzaytira oladi. Bu uzunlik fotonni korpusning yuqori uchidan korpusning pastki uchida sensor o'rnatilgan holda ulash imkonini beradi. E'tibor bering, tavsiya etilgan sim uzunligi hisoblagich korpusini yasash uchun ishlatiladigan ABS trubkasi 125 mm uzunlikda kesilganligini nazarda tutadi. Sensorga simlarni kesish va lehimlashni oldindan tasdiqlang, uzunligi 270 mm bo'lgan sim o'lchagich korpusining yuqori qismidan tashqariga cho'zilishi uchun kifoya qiladi, shunda foton korpus yig'ilgandan va sensor doimiy ulanganidan keyin ulanishi mumkin. ish.
Sensor endi hisoblagich korpusiga ulanishi mumkin. Suv o'tkazmaydigan muhrlanishini ta'minlash uchun uni teflon lenta yordamida pastki qopqoqqa mahkam bog'lab qo'yish kerak.
3 -qadam: Sensor, batareya to'plami va antennani IoT qurilmasiga ulang
Sensor, batareya to'plami va antennani Photon -ga ulang (4 -rasm) va barcha qismlarini hisoblagich korpusiga joylashtiring. 4 -rasmda ko'rsatilgan pinli ulanishlar ro'yxati quyida keltirilgan. Sensor va akkumulyator simlarini to'g'ridan-to'g'ri Photon-ga lehimlash orqali yoki Photon-ning pastki qismidagi bosh pimlariga ulanadigan biriktirgichlar yordamida ulash mumkin (2-rasmda ko'rsatilgan). Bosuvchi ulagichlardan foydalanish hisoblagichni demontaj qilishni yoki ishlamay qolganda Photonni almashtirishni osonlashtiradi. Photon -dagi antenna aloqasi u. FL tipidagi ulagichni talab qiladi (4 -rasm) va ulanishni amalga oshirish uchun uni Photon -ga mahkam bosish kerak. Hisoblagichni sinovdan o'tkazishga yoki quduqqa o'rnatishga tayyor bo'lmaguncha batareyalarni batareya paketiga o'rnatmang. Ushbu dizaynda yoqish/o'chirish tugmasi mavjud emas, shuning uchun hisoblagich batareyalarni o'rnatish va chiqarish orqali yoqiladi va o'chadi.
IoT qurilmasidagi pinli ulanishlar ro'yxati (Particle Photon):
Photon pin D3 - ulanish - Sensor pin 2, ma'lumotlar (jigarrang sim)
Foton pin D2 - ulanish - Sensor pin 6, V+ (qizil sim)
Photon pin GND - ulanish - Sensor pin 7, GND (qora sim)
VIN fotonli pin - ulanish - Batareya to'plami, V+ (qizil simli)
Photon pin GND - ulanish - Batareya to'plami, GND (qora sim)
Photon u. FL pin - antennaga ulanish
4 -qadam: dasturiy ta'minotni sozlash
Hisoblagich uchun dasturiy ta'minotni o'rnatish uchun beshta asosiy qadam kerak:
1. Photon bilan onlayn interfeysni ta'minlaydigan zarracha hisobini yarating. Buning uchun Particle mobil ilovasini smartfonga yuklab oling: https://docs.particle.io/quickstart/photon/. Ilovani o'rnatgandan so'ng, zarracha hisobini yarating va Photon -ni hisobga qo'shish uchun onlayn ko'rsatmalarga amal qiling. Shuni esda tutingki, har qanday qo'shimcha fotonlarni zarracha ilovasini yuklamasdan va hisobni qayta yaratmasdan o'sha hisobga qo'shish mumkin.
2. ThingSpeak hisobini yarating https://thingspeak.com/login va suv sathi ma'lumotlarini ko'rsatish uchun yangi kanalni o'rnating. Suv hisoblagichi uchun ThingSpeak veb -sahifasining namunasi 5 -rasmda ko'rsatilgan, uni ham ko'rish mumkin: https://thingspeak.com/channels/316660. ThingSpeak kanalini o'rnatish bo'yicha ko'rsatmalar https://docs.particle.io/tutorials/device-cloud/w… saytida berilgan, boshqa ThingSpeak hisobini yaratmasdan bir xil hisobga boshqa fotonlar uchun qo'shimcha kanallarni qo'shish mumkin..
3. Photon -dan ThingSpeak kanaliga suv sathi haqidagi ma'lumotlarni uzatish uchun "webhook" kerak. Veb-krujkani o'rnatish bo'yicha ko'rsatmalar https://docs.particle.io/tutorials/device-cloud/w… saytida keltirilgan. Agar bir nechta suv hisoblagichi qurilayotgan bo'lsa, har bir qo'shimcha Photon uchun o'ziga xos nomga ega yangi veb -krujka yaratilishi kerak.
4. Yuqoridagi bosqichda yaratilgan webhook Photon bilan ishlaydigan kodga kiritilishi kerak. Suv darajasi o'lchagichining WiFi versiyasining kodi biriktirilgan faylda keltirilgan (Code1_WiFi.txt). Kompyuterda "Zarrachalar" veb -sahifasiga o'ting https://login.particle.io/login?redirect=https://… Particle hisobiga kiring va "Particle" ilovasi interfeysiga o'ting. Kodni nusxalash va undan zarrachalar ilovasi interfeysida yangi ilova yaratish uchun foydalaning. Kodning 87 -qatoriga yuqorida yaratilgan veb -krujka nomini kiriting. Buning uchun tirnoq ichidagi matnni o'chirib tashlang va 87 -qatorning tirnoqlari ichiga yangi veb -krujka nomini kiriting, unda quyidagicha yozilgan:
Particle.publish ("Insert_Webhook_Name_Inside_These_Quotes", String (GWelevation, 2), XUSUSIY);
5. Endi kodni tasdiqlash, saqlash va Photon -ga o'rnatish mumkin. E'tibor bering, kod bulutda Photon -da saqlanadi va o'rnatiladi. Bu kod suv hisoblagichini suv qudug'ida bo'lganida ishlatish uchun ishlatiladi. Dala o'rnatish paytida, hisobot berish chastotasini kuniga bir marta belgilash va suv qudug'i haqida ma'lumot qo'shish uchun kodga ba'zi o'zgartirishlar kiritish kerak bo'ladi (bu "Suv sathini o'lchash bo'yicha yo'riqnomalar.pdf" faylida "" deb nomlangan bo'limda tasvirlangan. Hisoblagichni suv qudug'iga o'rnatish ").
5 -qadam: Hisoblagichni tekshiring
Hisoblagichni tuzish va dasturiy ta'minotni sozlash tugallandi. Bu vaqtda hisoblagichni sinovdan o'tkazish tavsiya etiladi. Ikkita testni bajarish kerak. Birinchi sinov hisoblagich suv sathini to'g'ri o'lchashi va ma'lumotlarni ThingSpeak -ga yuborishi mumkinligini tasdiqlash uchun ishlatiladi. Ikkinchi test fotonning quvvat sarfi kutilgan diapazonda ekanligini tasdiqlash uchun ishlatiladi. Bu ikkinchi test foydalidir, chunki agar foton juda ko'p quvvat ishlatsa, batareyalar kutilganidan tezroq ishdan chiqadi.
Sinov maqsadida kod har ikki daqiqada suv sathini o'lchash va hisobot berish uchun o'rnatiladi. Bu hisoblagich sinovdan o'tkazilayotganda o'lchovlar orasidagi kutishning amaliy vaqti. Agar boshqa o'lchov chastotasi kerak bo'lsa, kodning 16 -qatoridagi MeasureTime deb nomlangan o'zgaruvchini kerakli o'lchov chastotasiga o'zgartiring. O'lchov chastotasi soniyalarda kiritiladi (ya'ni 120 soniya ikki daqiqaga teng).
Hisoblagichni erga osib qo'yish, uni yoqish va ThingSpeak kanalining datchik bilan pol orasidagi masofani aniq ko'rsatishini tekshirish orqali birinchi sinovni ofisda o'tkazish mumkin. Ushbu test stsenariyasida ultratovush pulsi quduqdagi suv sathini simulyatsiya qilish uchun ishlatiladigan poldan aks etadi.
Ikkinchi sinov uchun, batareya to'plami va Photon o'rtasidagi elektr tokining o'lchami Photon ma'lumotlar jadvalidagi xususiyatlarga mos kelishini tasdiqlash uchun kerak: https://docs.particle.io/datasheets/wi-fi/photon-d… Tajriba shuni ko'rsatadiki, bu test nuqsonli IoT qurilmalarini maydonga tushirishdan oldin aniqlashga yordam beradi. Akkumulyator batareyasidagi musbat V+ simli (qizil simli) va Fotondagi VIN pinli o'rtasida oqim o'lchagichini qo'yish orqali oqimni o'lchang. Oqimni ham ish rejimida, ham chuqur uyqu rejimida o'lchash kerak. Buning uchun Photon -ni yoqing va u taxminan 20 soniya davom etadigan ish rejimida (fotonning ko'k rangga aylangan LEDida ko'rsatilgandek) ishga tushadi. Bu vaqt ichida ish oqimini kuzatish uchun joriy hisoblagichdan foydalaning. Keyin Photon avtomatik ravishda ikki daqiqa davomida chuqur uyqu rejimiga o'tadi (Foton o'chirilgan LEDda ko'rsatilgandek). Hozirgi uyqu oqimini kuzatish uchun joriy hisoblagichdan foydalaning. Ishlash oqimi 80 dan 100 mA gacha, chuqur uyqu oqimi esa 80 dan 100 mkA gacha bo'lishi kerak. Agar oqim bu qiymatlardan yuqori bo'lsa, fotonni almashtirish kerak.
Endi hisoblagich suv qudug'iga o'rnatishga tayyor (6 -rasm). Hisoblagichni suv qudug'iga o'rnatish bo'yicha ko'rsatmalar biriktirilgan faylda keltirilgan (Suv sathini o'lchash bo'yicha yo'riqnoma.pdf).
6 -qadam: Hisoblagichning uyali versiyasini qanday qilish kerak
Suv hisoblagichining uyali versiyasini oldindan tasvirlangan qismlar ro'yxati, ko'rsatmalar va kodga o'zgartirishlar kiritish orqali qurish mumkin. Uyali versiya Wi -Fi -ni talab qilmaydi, chunki u Internetga uyali signal orqali ulanadi. Hisoblagichning uyali versiyasini yaratish uchun ehtiyot qismlar narxi taxminan 300 AQSh dollarini tashkil etadi (soliqlar va etkazib berish bundan mustasno), shuningdek uyali IoT qurilmasi bilan ta'minlangan uyali ma'lumotlar rejasi uchun oyiga taxminan 4 dollar.
Uyali hisoblagich quyidagi o'zgartirishlar bilan yuqorida sanab o'tilgan qismlar va qurilish bosqichlarini ishlatadi:
• WiFi IoT qurilmasini (Particle Photon) uyali IoT qurilmasiga (Particle Electron) almashtiring: https://store.particle.io/collections/cellular/pr…. Hisoblagichni qurishda, 3 -qadamda hisoblagichning WiFi versiyasi uchun yuqorida ko'rsatilgan bir xil pinli ulanishlardan foydalaning.
• Uyali IoT qurilmasi WiFi versiyasiga qaraganda ko'proq quvvat sarflaydi, shuning uchun ikkita batareya manbai tavsiya etiladi: 3.7V Li-Po batareyasi, IoT qurilmasi bilan birga keladi va 4 ta AA batareyali akkumulyator to'plami. 3.7V LiPo batareyasi taqdim etilgan ulagichlar bilan to'g'ridan -to'g'ri IoT qurilmasiga ulanadi. AA batareyalar to'plami IoT qurilmasiga 3 -qadamda hisoblagichning Wi -Fi versiyasi bilan bir xil tarzda biriktirilgan. Dala sinovlari shuni ko'rsatdiki, hisoblagichning uyali versiyasi yuqorida tavsiflangan batareyani sozlash yordamida taxminan 9 oy davomida ishlaydi.. AA batareya to'plami va 2000 mAch 3.7 V Li-Po batareyasini ishlatishning alternativi-yuqori quvvatli (masalan, 4000 yoki 5000 mAch) bitta 3.7V Li-Po batareyasini ishlatishdir.
• Hisoblagichga tashqi antenna ulangan bo'lishi kerak, masalan: https://www.amazon.ca/gp/product/B07PZFV9NK/ref=p…. Suv hisoblagichi ishlatiladigan uyali aloqa provayderining chastotasi uchun baholanganligiga ishonch hosil qiling. Uyali IoT qurilmasi bilan birga kelgan antenna ochiq havoda foydalanish uchun mos emas. Tashqi antennani uzun (3 m) kabel bilan ulash mumkin, bu antennani quduq boshidagi quduqning tashqi qismiga ulash imkonini beradi (7 -rasm). Namlikka kirmasligi uchun antenna kabelini korpusning pastki qismidan kiritish va silikon bilan yaxshilab yopish tavsiya etiladi (8 -rasm). Yaxshi sifatli, suv o'tkazmaydigan, tashqi koaksiyal uzatma kabeli tavsiya etiladi.
• Uyali IoT qurilmasi hisoblagichning WiFi versiyasidan boshqa kodda ishlaydi. Hisoblagichning uyali versiyasi uchun kod biriktirilgan faylda keltirilgan (Code2_Cellular.txt).